[发明专利]一种270旦尼尔及以上的聚氨酯弹性纤维制备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种270旦尼尔及以上的聚氨酯弹性纤维制备的方法，属于高分子材料制造的生产制造领域。本发明制造的聚氨酯弹性纤维具有较高均一性、力学性能、回弹性和生产效率。

背景技术

聚氨酯弹性纤维在常温下具有比重轻、断裂强度高、断裂伸长高、弹性高和弹性回复好等诸多优点。270旦尼尔及以上的聚氨酯弹性纤维因其优异的力学强度、良好的回弹、低廉的价格及稳定的性能广泛地应用于织带、纸尿裤、网布等纺织领域。

国内对于制备粗旦丝氨纶纤维的研究报道较少，中国专利CN200910259779.8中，烟台氨纶有限公司提供了一种氨纶粗旦丝的生产方法，专利主要通过增大导丝辊和上油辊直径，喷丝板孔径增大80%-120%和喷丝板孔数增加100%-500%的方法，解决粗旦丝假捻、卷绕困难的问题，同时使粗旦丝具备优秀的回弹性，但增加的喷丝板孔数范围属于现有技术。中国专利CN201120048001.5提供了一种140D-420D粗旦丝纺丝生产装置，装置改变甬道、喷丝板组件、吹风窗尺寸，增加喷丝板个数至32个，提高单个甬道的产能，品质稳定。

到目前为止，现有技术提到生产粗旦氨纶的喷丝板最多孔数为7孔，使用18孔或19孔喷丝板生产氨纶的方法尚未报道。

发明内容

技术问题：本发明涉及一种270旦尼尔及以上的聚氨酯弹性纤维的制备方法，主要是采用19孔的喷丝板组件，制备得到的270旦尼尔及以上聚氨酯弹性纤维具有高均一性能、力学性能、回弹性和生产效率。

技术方案：本发明一种270旦尼尔及以上的聚氨酯弹性纤维的制备方法，包括以下步骤：

1）在装有搅拌装置的反应器中依次加入溶剂DMAC即N,N-二甲基乙酰胺、低聚二元醇、反应控制剂与二异氰酸酯进行聚合反应，制备预聚体溶液；

2）将预聚体溶液冷却至8～15℃后，在60～150min内逐步加入胺类扩链剂、胺类反应控制剂的DMAC溶液进行扩链反应，得到高分子量的聚合物DMAC溶液；

3）向得到的高分子量聚合物DMAC溶液中加入防变黄剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、润滑疏解剂，充分混合均匀，制备聚氨酯纺丝原液；

4）聚氨酯纺丝原液经过滤脱泡后，由齿轮泵计量吐出原液，分配至喷丝板喷出，再经高温纺丝甬道，制备得到270旦尼尔及以上的聚氨酯弹性纤维。

所述的喷丝板孔数为19孔，该喷丝板上的喷丝孔排列分布在两个同心圆和同心点上，1个喷丝孔在同心点上，6个喷丝孔分布在内同心圆上，12个喷丝孔分布在外同心圆上；在同心圆上的相连两孔的间距相等，外同心圆的相连两孔与最近的内同心圆的喷丝孔成正三角形，内同心圆的相连两孔与同心点上的喷丝孔也成正三角形。

所述喷丝板为多孔板，总共有12个，每6个位于一块底座上，喷丝板成蛇形排布，相连喷丝板之间距离相等。

所述的反应控制剂为正丁醇，添加量相当于0.01～0.3wt%低聚二元醇的量。

所述的胺类扩链剂，选自乙二胺、1,2-丙二胺、1,3-丙二胺、己二胺、2-甲基戊二胺中的一种或多种，

所述的胺类反应控制剂为二乙胺。

有益效果：本发明与现有技术相比具有以下优点，本发明采用19孔喷丝板代替现有技术的最多7孔的喷丝板制备270旦尼尔及以上的聚氨酯弹性纤维，更多的喷丝孔加快溶剂的挥发速度，生产效率得到大幅提高，同时更多单丝抱合而成氨纶产品具备更好的力学性能及回弹性，而且不易分丝；喷丝板的蛇形排布，相连喷丝板之间的间距相等，使其所得到的聚氨酯纤维具有更优秀的均一性。

附图说明

图1是本发明的所用的19孔喷丝板平面图；

具体实施方式

本发明的270旦尼尔及以上的聚氨酯弹力纤维的制备方法包括以下步骤：

（1）在装有搅拌装置的反应器中依次加入溶剂DMAC（N,N-二甲基甲酰胺）、低聚二元醇、反应控制剂与二异氰酸酯进行聚合反应，制备预聚体溶液；

所述的低聚二元醇为数均分子量为1800～2000的聚四氢呋喃醚二醇；

所述的反应控制剂为正丁醇，添加量相当于0.01～0.3wt%低聚二元醇的量；

所述二异氰酸酯为4,4二苯基甲烷二异氰酸酯；

所述的二异氰酸酯添加温度25～30℃；

所述的反应温度38～50℃；

所述的反应时间60～180min；

所述的二异氰酸酯与低聚二元醇的物质的量之比为1.7:1～2.1:1。